建筑外环境教学教程

第二章建筑外环境

本章学习要点：1.掌握影响室内环境的几个外扰因素2.室外大气环境的特点及其与室内环境的相对关系3.了解微气候与室外气象参数的相互影响第二章建筑外环境§2-1地球绕日运动的规律§2-2太阳辐射§2-3建筑物的配置和外形与日照的关系§2-4室外气候§2-1地球绕日运动的规律太阳位置常用两个角度来表示：太阳高度角β—太阳方向与水平的夹角太阳方位角A—太阳方向的水平投影偏向南的角度确定太阳高度角及方位角，是为了进行日照时数，日照面积，房屋朝向和间距及房屋周围阴影区范围等的设计。§2-2太阳辐射一.基本概念二.大气层对太阳辐射的吸收三.日照的作用与效果一.基本概念1.太阳常数：指太阳与地球之间为年平均距离时，地球大气层上边界处，垂直于阳光射线的表面上，单位面积单位时间内来自太阳的辐射能量。I0=1353W/㎡。

2.太阳光谱：

在各种波长的辐射中，能转化为热能的主要是可见光部分（52%）0.38～0.76mm；0.76～3.0mm的近红外线。

二.大气层对太阳辐射的吸收1、

大气层对太阳辐射的散射、反射与吸收

①

反射：被云层反射到空间

②

散射：天空中的各种气体分子、尘埃、微小水柱。

③

吸收：氧、臭氧、CO2与水吸收到达地面的太阳辐射由两部分组成：

直接辐射、散射辐射2、

大气层对太阳辐射的影响程度及影响参数大气对太阳辐射的削弱程度取决于射线在大气中射程的长短与大气质量。

最低日照标准：

冬至日底层住宅内满窗日照时间≮1h；

1.紫外线:

(0.2～0.4mm)

作用：杀菌；促进人体合成维生素；

危害：过度的照射会危害人体健康；由于氯氟碳化合物对臭氧层的破坏，导致紫外线辐射增强；是黑瘤的致病因素；

2.可见光(0.4～0.77mm)：在照明学上有重要意义；

3.红外线(0.77～4.0mm)：造成热效果的主要因素；日照强度大小和时间长短对人类行为的影响；

§2-3

建筑物的配置和外形与日照的关系影响建筑外形配置的几个因素：日照时间、南北方向相邻楼间距与纬度之间的关系建筑物的外形与阴影的形成不同使用性质的建筑物对日照的要求不同。需要争取较多日照的建筑物有：病房、幼儿园、农业用的日光室等。

需要避免日照的建筑物有两类：一类是防止室内过热。另一类是避免眩光和防止起化学反应的建筑。影响建筑外形配置的几个因素

我们在进行日照设计时，常要满足最低日照标准确定住宅建筑间距，首先应满足日照要求为基础，综合考虑其他方面，如：采光、通风、消防等。决定住宅日照标准的主要因素：所处的地理纬度及其气候特征。所处城市的规模大小。建筑物的高度建筑物的朝向间距及布局两种需要避免的情况：终日阴影：由于其他建筑物的遮挡，有的地方在一天当中都无日照的现象。永久阴影：指一年当中都没有日照的现象。建筑物的外形与阴影的形成日照时间、南北方向相邻楼间距与纬度之间的关系

§2-4室外气候一.基本概念二.影响地面附近气温的因素三.微气候范围内空气层温度随时间与空间的变化规律四.“霜洞”效应的概念：五.风向在建筑设计中的应用六.城市气候的特点一.基本概念1.微气候：是指离地30~120cm高度范围内，在建筑物周围地面上及屋面、墙角、窗台等特定地点的风、阳光、辐射、气温与温度条件。2.室外气候：指距地面1.5m高、背阴处的空气温度。3.湿度：指空气中水蒸汽的含量，以绝对湿度和相对湿度来表示。4.风：指由于大气压所引起的大气水平方向的运动。地表增湿不同是引起大气压的主要原因。二.影响地面附近气温的因素a)入射到地面上的太阳辐射热量起决定作用。温度的日变化及四季变化、随纬度的变化都是由太阳辐射的热量变化引起的。b）地面的覆盖面，如草原森林等不同的地形及地面覆盖面对太阳辐射的吸收和反射本身温度变化的性质均不同，所以地面的增温也不同。c）大气的对流作用无论水平方向还是垂直方向的空气流动都会使两地的空气进行混合，减少两地的气温差别。气温升降的主要原因空气与地表的热交换量引起气温变化的主要原因三.微气候范围内空气层温度随时间与空间的变化规律

四.“霜洞”效应的概念：

当空气流入山谷和凹地时，在无风力扰动的情况下，空气就如池水一样积聚在一起。到了夜晚，天空的低温加速了地表的冷却，凹地里的建筑在冬季温度较周围平地面温度的的多。这种温度的局地倒置现象。五